硅对紫花苜蓿生长与土壤氮素吸收转化的影响

硅虽然不是植物生长发育所必需的营养元素,但是它在增强植物的光合作用、提高作物产量、促进植物对其他营养元素的吸收与利用、适当缓解因营养元素过多而引起的不良反应等方面都有积极的作用。为了研究硅肥对紫花苜蓿蓿(Medicago sativa)生长和吸收利用氮素的情况,连续2年,采用田间试验的方式对苜蓿的株高、叶色、干重以及与氮素的吸收和利用相关的3个指标(吸氮量、土壤全氮含量和土壤脲酶含量)进行了研究。结果表明:在试验期内,中高度的硅肥施用量对紫花苜蓿的株高、叶色、干重、吸氮量均有显著地促进作用,且显著增加了土壤的全氮含量和脲酶活性,对土壤中硝态氮的吸收和利用情况也优于不施或少施。结论认为施用硅肥对紫花苜蓿的生长以及吸收和利用土壤中盈余氮素的能力有明显地促进作用,综合产投比、环境影响等多种因素建议施用量为3.2 kg/667m^(2)(SiO_(2))(T3处理)。

GA_(3)对NaCl胁迫下‘泡桐1201’幼苗生理代谢及离子吸收的影响

为探究赤霉素(GA_(3))对NaCl胁迫下‘泡桐1201’幼苗生长的缓解效应及生理机制,该研究以‘泡桐1201’幼苗为材料,设置不同的NaCl、GA_(3)浓度,测定分析GA_(3)缓解NaCl胁迫下泡桐幼苗的生理指标、光合指标及离子转运能力。结果表明:(1)150 mmol·L^(-1)NaCl胁迫下泡桐幼苗的生长量显著下降(P<0.05),下降量超过50%;适宜浓度的外源GA_(3)显著提高泡桐幼苗的株高、根长及生物量,400 mg·L^(-1)的GA_(3)处理干重较A0增加69.71%。(2)随着GA_(3)浓度的增加,3种抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性显著提高,MDA含量显著降低,叶绿素含量、气体交换参数(P_(n)、T_(r)、C_(i)、G_(s))均增大,光合效率提高,各离子含量(K^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+))均呈先上升后下降的趋势;400 mg·L^(-1)的GA_(3)处理组叶片及根系中的Na^(+)含量比A0分别降低了23.59%和11.92%。(3)相关性分析及PCA分析显示,各项指标之间存在相关性,不同浓度GA_(3)处理幼苗的差异明显,当GA_(3)浓度为400 mg·L^(-1)时缓解效果最佳。综上认为,叶面喷施GA_(3)能增强盐胁迫下‘泡桐1201’幼苗的抗氧化能力,缓解因盐胁迫导致活性氧过多而引起的膜脂过氧化反应,促进植株光合作用和生物量的积累,减少植物对Na^(+)的吸收促进营养离子的积累,以添加400 mg·L^(-1)GA_(3)更能提高‘泡桐1201’幼苗的抗性。该研究结果为深入了解泡桐耐盐机理提供理论基础,也为泡桐在盐渍地开发利用提供科学依据。

植物中Ca^(2+)生理功能的研究进展

植物在应对生物胁迫和非生物胁迫时能够快速启动相应的应激感应机制。植物胞质中的钙离子(Ca2+)是最显著的第二信使,它能够将胞外信号与特定的胞内反应相结合。综述了植物中钙离子的存在形式、分布及其相关的流动通道、关联的转用蛋白及其在植物花粉败育中的作用。

粉葛主要营养物质、异黄酮成分的积累规律及其相关性分析

为确定粉葛的最佳采收时期及各部位的应用价值,探索粉葛主要营养物质与异黄酮成分的积累规律及相关关系,该研究以广西藤县粉葛为材料,采用测试盒法、酶重量法、索氏抽提法、高效液相色谱法等生理生化技术,测定了成熟期不同部位异黄酮成分的含量及不同生长时期粉葛块根主要营养物质、异黄酮成分的含量,并分析了各营养物质与异黄酮成分积累的相互关系。结果表明:(1)在成熟期,粉葛不同部位的染料木素含量差异均不显著,但叶片的大豆苷元含量显著小于中藤,根头和藤的总异黄酮、葛根素、大豆苷的含量显著大于叶片和块根,并且根头和藤的葛根素含量均超过1.00%。(2)不同生长时期,粉葛的淀粉、多糖、粗蛋白、可溶性蛋白的积累在11月和12月达到最大,不溶性膳食纤维的积累在12月最小,可溶性膳食纤维在8月和12月的积累量最大,总异黄酮和葛根素在8月和9月的积累量最大。(3)总异黄酮、葛根素的积累与淀粉、多糖的积累呈显著负相关,总异黄酮、葛根素的积累与不溶性膳食纤维的积累呈显著正相关。综上结果认为:粉葛的根头、藤蔓含有丰富的总异黄酮、葛根素、大豆苷,具有很好的药用开发价值;粉葛药用的最佳采收期为8月和9月,粉葛食用的最佳采收期为11月和12月;总异黄酮和葛根素的积累与淀粉、多糖、不溶性膳食纤维有一定关系。该研究结果阐明了粉葛主要营养物质、异黄酮成分的积累规律及其相关性,为粉葛的综合开发利用以及采收时期的确定提供了参考依据。

根系分泌物对作物养分吸收利用的影响研究进展

根系分泌物是作物与土壤交流的主要媒介,对于土壤养分活化、作物养分吸收、作物生长等均有重要作用。为探究根系分泌物与作物、土壤和微生物之间的关系,利用不同的根系分泌物来实现种间促进、提高自然资源利用率和农业生产力,本文归纳总结了根系分泌物的分类、功能及对土壤养分(氮、磷、钾和铁)的活化、作物养分吸收和作物生长的影响,讨论了有关作物应对养分胁迫的不同机制,并提出研究展望:一是加强根系分泌物的鉴定手段,实现根系分泌物组分的原位无损伤鉴定和分析;二是运用多学科交叉知识进一步揭示根系分泌物所介导的作物养分高效利用的根土界面生物互作过程;三是加强验证根系分泌物影响植物应对生物和非生物胁迫的目标基因和微生物的功能定位研究,利用基因工程手段达到有效改善植物健康的目的;四是推进研究成果向科技应用转化的进程,利用仿生学原理将有益的根系分泌物应用到实际生产中。

植物铁稳态调控的研究进展

铁(Iron;Fe)作为植物需求量最大的必需微量元素,在叶绿素合成、DNA合成、呼吸作用和光合作用等多个细胞生理过程中发挥重要作用.土壤中铁丰度很高,但植物对铁的利用率却极低.为此,植物必须严格控制细胞中铁的获取、分配和利用,以维持铁的稳态和代谢.植物是人类铁的主要食用来源,系统地了解植物中铁元素的调控机制对保障粮食安全和人类可持续发展具有重要意义.综述了植物体内铁的吸收、转运以及铁稳态调控分子机制的最新研究进展.

水分胁迫对云杉生理特性的影响

为研究水分胁迫对云杉幼苗生理特性的影响,以正常水分处理为对照,设置3个水分胁迫处理,分别为轻度胁迫、中度胁迫和重度胁迫,对云杉云杉幼苗的生长特性、保护酶活性、渗透调节物质和光合参数进行了测定。结果表明:水分胁迫对云杉云杉幼苗生长和生理指标影响显著,显著降低了云杉幼苗种苗高、地径、新梢长度、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度,其中在轻度干旱下的影响不显著,随着干旱程度继续增加,差异达到显著水平;水分胁迫显著提高了丙二醛含量,SOD、POD、CAT、可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量随水分胁迫程度的增加呈先升高后降低的趋势,在中度胁迫下达到最大值。说明轻度胁迫对云杉没有显著影响,云杉幼苗可以承受中度水分胁迫,重度胁迫超过其自身承受范围。

不同玉米品种营养生长阶段叶片氮素吸收和转移的特征差异

为探究不同品种玉米叶片在营养生长时期的氮通量特征,提高对玉米氮素利用机理的认识。本研究以玉米品种XY696和XY335为研究对象,在V6、V8和V10时期进行15N短期标记,分析不同叶位叶片在完全展开后碳氮含量、氮输入、氮输出以及氮周转特征。结果表明,XY696品种较XY335品种积累较多单位面积的氮。两品种玉米叶片在完全展开后均存在显著的氮输入且随着叶位下降而增大,XY696品种氮吸收能力高于XY335品种。各品种叶片虽然吸收氮素但也不断地进行氮周转,存在总氮输出和净氮输出,总氮输出远远大于净氮输出。XY335品种叶片净氮输出占总氮输出的比例高于XY696品种。综上所述,在营养生长时期,两品种叶片在完全展开后除了吸收氮素满足自身营养物质的合成外,还进行氮转移到其他器官。叶片的氮输入和氮输出具有空间异质性。XY696品种具有较高的单位面积氮和氮吸收能力。XY335品种具有较高衰老速率和氮转移能力,叶片在保持氮吸收能力基础上,尽可能增加氮素的转移,表现出氮高效品种的优势。

玉米氮素吸收的基因型差异及其与根系形态的相关性

采用溶液培养的方法 ,选用在田间、土培试验中对氮反应有典型差异的玉米自交系 :478、H2 1、Wu31 2、Zong31、Baici,在 4个供 N水平 ( 0 .0 4、0 .4、2、4mmol/ L)下 ,研究了玉米苗期氮素吸收、分配的基因型差异以及与根系形态之间的相关关系 ,结果表明 :在一定的 NO- 3 浓度范围内 ( 0 .0 4～ 2 mmol/ L ) ,根系生物量随 N水平的提高而增加 ,而高 N不同程度地降低了 5个自交系根系干重。低 N下 ( 0 .0 4 mmol/L ) ,与其它自交系相比 ,N高效基因型 478具有较大的根系生物量 ,其根系干重分别为 H2 1、Wu31 2、Zong31、Baici的 1 .1、1 .74、1 .6、1 .1 8倍 ,并往根系分配了较大比例的 N素 ,根系 N累积量占总 N量的百分率比 Wu31 2、Zong31分别高 1 8.34%、1 7.0 8% ,而 N低效基因型 Wu31 2、Zong31则往地上部分配了较大比例的氮素。随 N水平的增加 ,显著促进了地上部的生长 ,并在地上部分配了较大比例的 N素。当 N水平增至 4mmol/ L时 ,地上部 N素分配的基因型差异减小。低 N下 ,5个自交系根系干重、总根长、根轴总长与总吸 N量显著线性相关 ,而高 N下不表现相关关系 ,说明在 N素胁迫的条件下 ,根系形态对 N吸收效率起重要作用。

低氟茶树品种筛选及不同嫩度新梢氟含量检测

为探究不同茶叶品种在不同时期的叶片氟含量变化情况,选取安化千秋界10年以上的有机茶园,采用氟离子选择电极法对益阳地区主栽茶树品种进行调查。结果表明:不同品种,不同采摘嫩度茶鲜叶的氟含量存在差异;茶叶嫩度与氟含量呈负相关,氟含量为:第5叶>第4叶>第3叶;‘槠叶齐’、‘尖波黄’2个品种不同季节的茶叶氟含量均较低,适合作为益阳地区的低氟品种推广;大部分品种夏茶新梢的第3、4叶氟含量低于标准最高限量值,夏梢第5叶可与第3、4叶进行拼配以符合氟含量的限量要求。

香根草和鹅观草对Cu、Pb、Zn及其复合重金属的耐性研究

采用根伸长实验研究了香根草和鹅观草对重金属的耐性随着溶度的升高,耐性指数下降,当香根草和鹅观草受Cu2+、Pb2+、Zn2+单一污染时,三元素的危害作用依次为Cu2+>Pb2+>Zn2+;在Cu、Pb、Zn混合溶液中,其两种植物耐性指数的大小及变化与单一元素Cu溶液最为相似,Cu在溶液中起到主导因子作用;香根草与鹅观草相比,不论是受Cu、Pb、Zn单一污染还是三者的复合污染,香根草比鹅观草都具有较强抵制重金属的胁迫能力,其耐性指数大都大于0 5。因此香根草具有对重金属较强的耐性,在重金属污染土壤的植物修复及尾矿废弃地的植被重建中,可优先作为选择的材料。

施氮量对小麦氮磷钾养分吸收利用和产量的影响

高产条件下研究了不同施氮量对小麦植株氮、磷、钾养分吸收利用及籽粒产量的影响.结果表明,适量施氮可促进小麦植株对氮素的吸收与积累,较高的施氮量不利于起身期之后的氮素积累,致使成熟期小麦氮素积累量未能显著提高;与不施氮肥相比,施氮显著提高植株磷素积累量;随施氮量增加,植株磷素积累量增加不显著;施氮量增加促进小麦生育前期对钾素的吸收积累,在生育后期降低植株钾素的流失.随施氮量增加,籽粒氮素含量呈先增后降的趋势,氮素向籽粒的分配比例趋于降低,植株氮素利用效率无显著变化,氮素收获指数下降;不同施氮处理之间籽粒磷素含量和钾素含量无显著差异,施氮量增加,营养器官钾素含量、钾素积累量和钾素向叶片的分配比例均呈增加趋势;同时,磷素和钾素利用效率降低;不同施氮处理间,植株磷素、钾素收获指数无显著差异.籽粒产量随施氮量增加呈先增加后降低的趋势,以施氮195 kg/hm2的处理籽粒产量最高.

柠条根系发育特征及有关生理特性研究

简述了柠条 Caragana 根系发育特征及有关生理特性近年来的研究进展以及作者的一些研究结果,主要包括柠条苗期和不同年龄的根系形态发育特征、根系的分布特征、根瘤的特性、根的解剖结构和根系分泌物等方面研究.同时,提出了今后柠条根系研究的方向和重点.

磷对水生植物菱及睡莲叶生理活性的影响

研究了不同磷营养水平对睡莲 (NymphaeatetragonaGeorgi.)和菱 (TrapabispinosaRoxb .)叶生理活性的影响 .结果表明 :随磷营养水平的升高 ,叶内的无机磷含量升高 ,叶绿素含量基本呈下降趋势 ,Chla/Chlb升高 ;对多肽组分无明显影响 ;光合速率、呼吸速率、菱叶的ATP含量、睡莲叶的有机磷含量和PSII电子传递活性都呈现钟罩形的变化趋势 ,在最适磷浓度时达到最高 ,低或高的磷水平下都有所降低 .在本实验条件下菱的最适磷浓度为 0 .1mmol/L ,睡莲的最适磷浓度为 0 .5mmol/L .光呼吸速率在低磷营养水平下较高 ,表明低磷促进光呼吸 .淀粉含量的变化趋势在两种植物中不同 ,在菱叶中呈先升高后降低趋势 。

不同类型专用小麦氮素吸收积累差异研究

2000至2002年在田间条件下,研究3个不同类型专用小麦品种(强筋小麦皖麦38、中筋小麦扬麦10号和弱筋小麦宁麦9号)氮素吸收积累差异。试验结果表明,成熟期植株含氮率与子粒含氮率均以强筋小麦皖麦38最高,弱筋小麦宁麦9号最低。成熟期植株氮积累量为皖麦38最高,子粒氮积累量为扬麦10号最高。不同品种不同生育阶段吸收的氮素占一生总氮量的比例不同,弱筋小麦宁麦9号在出苗—拔节期氮积累量占整个生育期中的比例较其它品种高,而强筋小麦皖麦38在开花—成熟期较其它两个品种高。结果还表明,不同类型专用小麦品种每生产百公斤子粒所需吸收的氮量也不相同。

氮锌配施对石灰性土壤锌形态及肥效的影响

通过分析石灰性土壤上施用锌肥后土壤中锌的形态变化,研究锌肥的有效性及后效,为指导合理施用锌肥提供理论依据。结果表明在潜在性缺锌的石灰性土壤施锌肥没有明显的增产效果,可增加小麦籽粒锌含量,但不同基因型反应差异很大;土壤中的锌主要以矿物态存在,占全锌91.5%-97.6%,其次为松结有机态锌（1.34%-5.53%）、碳酸盐结合态锌（0.47%-1.55%）;施入土壤中的锌增加了交换态、松结有机态、碳酸盐结合态、氧化锰结合态锌含量,但大部分转化为矿物态;种植小麦可以使土壤中的锌向有效态转化;施氮增加了小麦对锌的吸收,也增加了锌矿化的比例;主成分分析结果表明,交换态、松结有机态和碳酸盐结合态均能不同程度反映土壤锌的有效性,石灰性土壤中碳酸盐结合态和有机结合态锌含量占有较为可观的比例,因此增加这两种形态储备容量是调节和控制土壤锌营养状况的重要措施。

氮、磷、钾营养对膜荚黄芪幼苗根系活力和游离氨基酸含量的影响

运用水培试验法研究不同营养水平对黄芪幼苗根系活力和游离氨基酸组成及含量的影响。结果表明:缺素显著降低黄芪根系活力,不同营养处理游离氨基酸含量差异显著,游离氨基酸总量的变化规律为叶片>根,各处理游离氨基酸总量为-K>-P>NPK>-N。全素处理与缺素处理相比,能提高根系活力、协调根冠比。黄芪幼苗通过提高体内游离氨基酸含量以增强对营养胁迫逆境的适应能力。

西瓜和水稻根系分泌物中糖和氨基酸对西瓜枯萎病病原菌生长的影响

以不同抗性西瓜品种以及化感水稻品种为试验对象,对其根系分泌物中可溶性糖和游离氨基酸的含量和组成进行分析,并研究了氨基酸对西瓜专化型尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f.sp.niveum)生长的影响。结果表明:西瓜根系分泌物中的可溶性糖含量及游离氨基酸的含量和种类显著多于水稻根系分泌物中的,而感病西瓜品种根系分泌物中的又显著多于抗病品种根系分泌物中的。与感病西瓜品种相比,抗病西瓜品种根系分泌物中不含酪氨酸,水稻根系分泌物中不含天冬氨酸、丝氨酸、谷氨酸、缬氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸和精氨酸这9种氨基酸。综合西瓜专化型尖孢镰刀菌孢子萌发和产孢能力两项测定结果,供试的8种外源氨基酸中丙氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸为主要促菌氨基酸;甲硫氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸均促进西瓜专化型尖孢镰刀菌孢子萌发却抑制其孢子产生,而丝氨酸为抑菌氨基酸。因此,水稻、西瓜根系分泌物在糖和氨基酸含量及组成方面存在的显著差异,可以使连作条件下西瓜单作和西瓜/旱作水稻间作对根际微生物的养分供应不同,对其生长的影响也随之改变,这为阐释连作条件下西瓜单作发病严重而间作发病减轻的机制提供了科学依据。

高效利用土壤磷素的植物营养学研究

论述磷在农业及生态系统中的重要地位、磷资源的危机以及磷肥在土壤中的理化特性，探讨土壤的供磷潜力，不同植物品种以及相同品种不同基因型对土壤潜在磷资源的吸收利用差异、营养机制、遗传特性及其利用不同作物的基因型来活化、吸收利用土壤难溶态磷的可行性对策，从而为充分发挥植物自身潜力，提高土壤难溶态磷的生物有效性，高效利用土壤潜在磷资源，加快土壤磷素有效循环，节省资源、保护环境，真正达到生态系统的稳定与现代化农业的持续发展提供理论依据及实用性建议。

玉米苗期根系生长与耐低磷的关系

在田间筛选试验的基础上,利用两个磷高效(181和186)、两个磷低效(153和197)玉米自交系,进一步研究了这些自交系苗期耐低磷能力差异及其与根系生长的关系。结果表明,在低磷胁迫(P 5.78 mg/kg)下,所有自交系玉米地上部重量、初生根重、次生根重及磷累积量降低,但磷高效自交系181和186受影响程度显著小于153和197。在试验所处的玉米生育时期(6叶龄),磷对所用自交系的初生根及次生根数量没有影响。比较181和197的根系形态,在低磷胁迫下,磷低效自交系197的初生根侧根长、轴根长均显著下降,磷高效自交系181则下降幅度很小。而且,低磷使181初生根的侧根/轴根比值、根长度/根重比值较高。说明低磷胁迫下,181自交系可以将根中的有限的养分及干物质作更合理的分配,促进细根的生长,从而获得较长的根系。